Répartition d'IPv4 — Lorsque les calculs binaires vous font remettre en question vos choix professionnels

À un moment donné de votre carrière, quelqu'un vous demandera de « simplement configurer le réseau » pour un VPC, un cluster Kubernetes ou un réseau Docker. Vous ouvrez le console AWS, voyez un champ qui dit CIDR block, et vous tapez 10.0.0.0/24 avec la confiance d'une personne qui sait exactement ce qu'elle fait.

Puis vous passerez les 45 prochaines minutes sur un calculateur de sous-réseau, en vous demandant pourquoi vous ne pouvez pas ajouter plus de 254 hôtes.

Vous n'êtes pas seul. Le calcul des sous-réseaux IPv4 est l'un de ces sujets où la mathématique elle-même est simple, mais la manière dont il est enseigné — en utilisant la notation binaire et des termes comme « opération bit à bit » — fait considérer des personnes rationnelles pour changer de carrière en céramique. Ce guide coupe le bruit. À la fin, vous comprendrez les masques de sous-réseau, la notation CIDR, pourquoi /24 et /16 sont des choses très différentes, et comment calculer les plages d'hôtes sans convertir quoi que ce soit en binaire. Et quand vous avez besoin de vérifier votre travail, le Convertisseur IPv4 gère les calculs répétitifs d'adresses réseau pour vous.

Ce qu'une adresse IPv4 représente réellement

Une adresse IPv4 est un nombre de 32 bits écrit en quatre groupes décimaux appelés octets. 192.168.1.100 signifie 192 dans le premier octet, 168 dans le second, 1 dans le troisième, 100 dans le quatrième. Chaque octet peut aller de 0 à 255, car chaque octet est de 8 bits (2⁸ = 256 valeurs possibles).

Ce que vous devez comprendre — sans toucher au binaire — est que chaque adresse IPv4 a deux parties logiques : la partie réseau et la partie hôte . Le masque de sous-réseau indique où l'une commence et où l'autre commence.

Masques de sous-réseau : la ligne de division

Un masque de sous-réseau ressemble exactement à une adresse IP : 255.255.255.0 est le plus courant que vous verrez. En réalité, c'est toujours une suite de 1 suivie de 0 en binaire — ces 1 couvrent la partie réseau de l'adresse, et ces 0 couvrent la partie hôte.

255.255.255.0 en binaire est 11111111.11111111.11111111.00000000 — c'est 24 uns. Appliquez-le à 192.168.1.100 et vous dites : les 24 premiers bits (192.168.1) sont le réseau. Les 8 derniers bits (.100) identifient l'hôte spécifique dans ce réseau. C'est exactement ce que /24 signifie en notation CIDR. Vous comptez simplement les 1.

La notation CIDR : la même chose, moins de texte

CIDR — Classless Inter-Domain Routing, que vous allez oublier immédiatement et ne jamais prononcer — est une abréviation d'une adresse réseau et de son masque.

192.168.1.0/24 signifie :

• Adresse réseau : 192.168.1.0
• Masque de sous-réseau : 255.255.255.0 (24 bits définis à 1)
• Plage d'hôtes utilisable : 192.168.1.1 à 192.168.1.254
• Total d'hôtes utilisables : 254 (256 moins 2 — les adresses réseau et de diffusion sont réservées)

10.0.0.0/16 signifie :

• Adresse réseau : 10.0.0.0
• Masque de sous-réseau : 255.255.0.0 (16 bits définis à 1)
• Plage d'hôtes utilisable : 10.0.0.1 à 10.0.255.254
• Total d'hôtes utilisables : 65,534

Le / le nombre vous indique combien de bits sont fixés comme « réseau ». Les bits restants sont libres pour les hôtes. Moins de bits fixés = plus d'hôtes = un sous-réseau plus grand.

Pourquoi /24 n'est pas /16 : un exemple pratique

Vous créez un VPC sur AWS. Vous choisissez 10.0.0.0/24 car cela semble normal. Vous obtenez 254 adresses utilisables. Vous avez quatre équipes, chacune ayant besoin d'un sous-réseau avec jusqu'à 50 hôtes. Vous essayez de le diviser en /26 sous-réseaux et… vous vous retrouvez à manquer de place plus tôt que prévu.

Puis votre collègue dit « pourquoi n'avez-vous pas utilisé /16? » et disparaît.

10.0.0.0/16 vous donne 65 534 adresses utilisables, que vous pouvez diviser en 256 sous-réseaux de 254 hôtes chacun, ou en 1 024 sous-réseaux de 62 hôtes chacun. Le /16 est votre réseau maître ; les /24sont des sous-réseaux découpés à l'intérieur.

Le modèle mental : un préfixe CIDR plus grand (/24, /26, /28) signifie un réseau plus petit avec moins d'hôtes. Un préfixe CIDR plus petit (/8, /16) signifie un réseau plus grand avec plus d'hôtes. C'est contre-intuitif jusqu'à ce qu'il soit compris, puis il devient évident pour toujours.

Formule du nombre d'hôtes (sans besoin de binaire)

La formule est simple :

Hôtes utilisables = 2^(32 − préfixe) − 2

Le 32 − prefix vous donne le nombre de bits d'hôtes. Élevez 2 à cette puissance pour obtenir le total d'adresses. Soustrayez 2 pour les adresses réseau et de diffusion.

• /24: 2⁸ − 2 = 254 hôtes
• /25: 2⁷ − 2 = 126 hôtes
• /26: 2⁶ − 2 = 62 hôtes
• /28: 2⁴ − 2 = 14 hôtes
• /16: 2¹⁶ − 2 = 65 534 hôtes

Vous pouvez le faire à l'oral pour les préfixes courants, ou l'ignorer entièrement et utiliser le Convertisseur IPv4 pour obtenir la décomposition complète instantanément.

Table de référence des sous-réseaux courants

Notez-le. Vous y reviendrez chaque fois que vous configurerez un VPC ou un réseau Docker.

CIDR	Masque de sous-réseau	Adresses totales	Hôtes utilisables	Utilisation courante
/8	255.0.0.0	16,777,216	16,777,214	Réseaux privés importants
/16	255.255.0.0	65,536	65,534	Réseaux maîtres de VPC
/20	255.255.240.0	4,096	4,094	Grands sous-réseaux AWS/GCP
/24	255.255.255.0	256	254	Réseaux LAN standard, petits sous-réseaux
/25	255.255.255.128	128	126	Moitié d'un /24
/26	255.255.255.192	64	62	Sous-réseaux d'équipes petites
/27	255.255.255.224	32	30	Sous-réseaux très petits
/28	255.255.255.240	16	14	Firewalls, passerelles NAT
/30	255.255.255.252	4	2	Liens point à point
/32	255.255.255.255	1	1 (lui-même)	Routes d'hôtes individuels

Modèles réels : VPCs, Docker, Kubernetes

VPCs AWS

Le modèle standard est un /16 VPC maître (10.0.0.0/16) découpé en /24 sous-réseaux par zone de disponibilité et par usage (public, privé, données). Cela vous donne jusqu'à 256 sous-réseaux avec 254 hôtes utilisables chacun — plus que suffisant pour la plupart des applications. Si vos charges sont importantes, utilisez /20 sous-réseaux et obtenez 4 094 hôtes par sous-réseau.

Un point spécifique AWS : AWS réserve 5 adresses IP par sous-réseau, pas le standard de 2. Les quatre premières adresses et l'adresse dernière sont réservées pour l'adresse réseau, le routeur VPC, DNS, usage futur et diffusion respectivement. Ainsi, un /24 dans AWS vous donne 251 adresses utilisables, pas 254.

Réseaux Docker

Le réseau par défaut de Docker utilise 172.17.0.0/16. Lorsque vous créez un réseau personnalisé, Docker alloue à partir de la 172.16.0.0/12 plage par défaut. Vous pouvez le surcharger explicitement :

docker network create --subnet=10.10.0.0/24 my-network

Le /24 est intentionnel — vous ne voulez pas que Docker consomme toute votre plage d'adresses avec un seul réseau interne. Si vous exécutez plusieurs réseaux Docker qui doivent communiquer entre eux ou avec des hôtes connectés via un VPN, assurez-vous que leurs plages ne se chevauchent pas.

Kubernetes

Kubernetes a deux plages CIDR séparées : le réseau de pods (généralement 10.244.0.0/16 avec Flannel, ou 192.168.0.0/16 avec Calico) et le réseau de services (généralement 10.96.0.0/12). Ces plages ne doivent pas se chevaucher entre elles ni avec le réseau des nœuds. Si elles se chevauchent, vous passerez du temps à déboguer pourquoi les pods ne peuvent pas atteindre les services et la résolution DNS est incohérente.

Lors de la planification du réseau Kubernetes, utilisez le Convertisseur IPv4 pour vérifier que votre plage CIDR des pods, votre plage CIDR des services et votre sous-réseau des nœuds ne se chevauchent pas avant d'écrire votre fichier de valeurs Helm. Cinq minutes de calcul d'adresses réseau au départ valent mieux qu'une heure de kubectl exec débogage plus tard.

Sous-réseau IPv4 sans souffrance

Les concepts ci-dessus sont suffisants pour configurer le réseau avec confiance. Le détail d'implémentation — « quelle est la plage d'hôtes pour 172.31.32.0/20? » — est là où la plupart des gens rencontrent une barrière et se tournent vers un calculateur de sous-réseau. C'est l'instinct correct.

Le Convertisseur IPv4 vous donne l'adresse réseau, l'adresse de diffusion, la plage d'hôtes, le masque de sous-réseau et la notation CIDR à partir d'une seule entrée. Collez votre IP et votre préfixe, obtenez tout ce dont vous avez besoin pour la configuration de votre VPC, les règles de groupe de sécurité ou la liste d'autorisation de votre pare-feu. Aucun compte requis, aucune formalité.

Gardez-le dans une onglet. Vous l'utiliserez plus que vous ne le pensez.

Vous aimerez peut-être aussi